JP5201589B2 - レゾルバ - Google Patents

Description

本発明は、レゾルバに関する。

従来、この種のレゾルバは、ステータ及びロータを有し、ステータに対するロータの回転位置によってステータとロータとの間の相互インダクタンスが変化することを利用して、ステータに対するロータの回転角度に応じた検出信号を出力する。

図１７に、従来のレゾルバの構成例を示す。図１７は、レゾルバのステータ構造のみを表す。

従来のレゾルバのステータ９００は、多層状の鉄心９０２の内側に多数の歯部９０４とスロット９０６とを有し、歯部９０４とスロット９０６とが円周方向に交互に形成されている。各歯部９０４には、絶縁キャップ９０８を介してステータ巻線９１０が巻回されており、ステータ巻線９１０と鉄心９０２と各歯部９０４とは電気的に絶縁されている。絶縁キャップ９０８の一端には、鉄心９０２の端面に沿って延設された絶縁延長部９１２が一体に形成され、この絶縁延長部９１２には複数の端子ピン９１４が植設されている。端子ピン９１４には、コネクタ９１６を有するリード線９１８が接続されると共に、各端子ピン９１４にはステータ巻線９１０の端線が接続されている。

そして、ステータ巻線は、例えば励磁用の励磁巻線と２相の検出巻線により構成され、励磁巻線により励磁された状態で、図示しないロータが回転すると、このロータとステータとの間のギャップパーミアンスが回転角度θに対して正弦波状に変化するようになっている。回転角度θに対応して２相の検出巻線の電圧が変化するため、この電圧変化に基づいて回転角度が検出される。

そして、このレゾルバからの検出信号をＲ／Ｄ変換器においてデジタル信号に変換し、変換後のデジタル信号を出力して後段の制御処理に供していた。

特開平１０−３０９０６７号公報

ところで、レゾルバにおいては、回転角度の検出精度を高めるためには、励磁巻線や検出巻線を精度良く巻回する必要がある。しかしながら、特許文献１に開示されたレゾルバでは、歯部が内側に向けて設けられているため、励磁巻線や検出巻線を精度良く巻回することができず、検出精度の向上の大きな障害となっていた。

また、従来のレゾルバは、レゾルバからの検出信号の伝搬環境が良くない環境に配置されるため、たとえレゾルバの励磁巻線や検出巻線を精度良く巻回したとしても、レゾルバからの検出信号が信号線を介してＲ／Ｄ変換器に伝送する際にノイズ等で検出信号の信頼性が低下し、回転角度の検出精度の向上には限界がある。

本発明は、以上のような技術的課題に鑑みてなされたものであり、その目的の１つは、回転角度の検出精度をより一層向上させることが可能なレゾルバを提供することにある。

（１）本発明の一態様は、レゾルバが、磁性材料からなり、環状の平板面に対して複数のステータティースが交差するように設けられたステータと、前記複数のステータティースの各ステータティースの外側に巻回される複数のステータ巻線と、磁性材料からなり、所与の回転軸回りの回転により前記各ステータティースとの間のギャップパーミアンスが変化するように前記ステータに対して回転可能に設けられたロータと、前記ロータの回転に応じて変化する前記複数のステータ巻線の検出信号をデジタル信号に変換する変換器とを含み、前記変換器が、前記ステータに搭載されている。

本態様によれば、ステータの内側の狭い空間でステータ巻線を巻回させる必要がなくなる。そのため、ステータ巻線を精度良く巻回することができるようになる。また、ステータ巻線からの検出信号をデジタル信号に変換する変換器をレゾルバに内蔵するようにしたので、検出信号に対してノイズ等の影響を大幅に削減することができる。これにより、検出精度をより一層向上させることができる上に、空き空間を有効利用できるため、これまでの変換器の配置空間を省略してレゾルバが占有する空間を小さくできるようになる。

（２）本発明の他の態様では、それぞれが前記各ステータティースが挿入される挿入孔を有すると共にその外側にステータ巻線が巻回される複数のボビンが設けられた絶縁キャップを含み、前記複数のステータ巻線の各ステータ巻線が、前記複数のボビンの各ボビンの外側に巻回され、前記変換器が、前記絶縁キャップに搭載されている。

本態様によれば、上記の効果に加えて、ステータ巻線の絶縁破壊を防止できる。更に、予め絶縁キャップを形成しておくことが可能となり、検出精度の向上、レゾルバの生産効率の向上やコストダウンを図ることが可能となる。

（３）本発明の他の態様では、前記複数のボビンが、一体に形成され、各ボビンの挿入孔の向きが、前記ロータの回転軸の向きである。

本態様によれば、上記の効果に加えて、ステータに絶縁キャップを装着する際に、平板の上方から装着することができ、絶縁キャップの取り付け工程が簡素化できるようになる。

（４）本発明の他の態様では、前記絶縁キャップは、前記変換器の搭載領域の周囲の少なくとも一部に、シールド領域が設けられる。

本態様によれば、検出精度をより向上させることができるようになる。

（５）本発明の他の態様では、前記絶縁キャップが、前記平板の縁部に係止する１又は複数の係止部を含む。

本態様によれば、簡素な構成で、ステータを構成する平板に絶縁キャップを確実に装着することができるようになる。

（６）本発明の他の態様では、前記ロータは、平面視において、前記平板の外側輪郭線又は前記平板の内側輪郭線の径が周期的に変化する形状を有する。

本体によれば、上記の効果に加えて、ロータの形状により、ステータティースとの間のギャップパーミアンスが変化させることが可能となり、レゾルバの構成を簡素化できるようになる。

（７）本発明の他の態様では、前記ロータと対向する前記各ステータティースの面の形状が、前記平板に近いほど、前記ロータの回転方向の幅が広くなる形状を有している。

本態様によれば、ステータ巻線が巻回される部分には、ステータティースにある程度の幅を持たせると共に、その先端部において幅を狭くするようにしたので、変圧比を向上させることができる一方、高調波成分を減少させることができコギングを減少させるレゾルバを提供できるようになる。

（８）本発明の他の態様では、前記ロータと対向する前記各ステータティースの面の形状が、対称台形である。

本態様によれば、上記の効果に加えて、レゾルバの検出精度をより確実に向上させることが可能となる。

（９）本発明の他の態様では、前記ロータと対向する前記各ステータティースの面の形状が、前記平板面から前記挿入孔の高さまで前記ロータの回転方向の幅が一定であり、前記挿入孔の高さから先端部に向かうほど前記ロータの回転方向の幅が狭くなる形状を有している。

本態様によれば、巻線磁芯として通る磁束を増やすことができるので、上記の効果に加えて、より変圧比を向上させることが可能なレゾルバを提供できるようになる。

（１０）本発明の他の態様では、前記ステータの材質は、普通鋼であるＳＰＣＣ、機械構造用炭素鋼であるＳ４５Ｃ又はＳ１０Ｃである。

本態様によれば、曲げによる加工精度や信頼性を維持しやすいＳＰＣＣ、Ｓ４５ＣやＳ１０Ｃをステータの材質として採用することで、上記の効果に加えて、安価な材料でステータを用意し、低コスト且つ信頼性の高いレゾルバを提供できるようになる。

本実施形態におけるレゾルバの構成例の機能ブロック図。 図１の回転角度検出器の構成例の分解斜視図。 図２のステータの分解斜視図。 ボビンに挿入されるステータティースの説明図。 本実施形態における絶縁キャップの斜視図。 図５のコネクタ部の拡大平面図の一例を示す図。 図５の絶縁キャップを裏面から見た斜視図。 本実施形態における係止部の説明図。 図９（Ａ）、図９（Ｂ）はステータのステータティースに設けられるステータ巻線の説明図。 図２の回転角度検出器の上面図。 本実施形態におけるＲ／Ｄ変換器の機能ブロック図の一例を示す図。 本実施形態におけるレゾルバの製造方法の一例のフロー図。 折り曲げプレス加工前の本実施形態におけるステータを構成する平板の斜視図。 図１４（Ａ）、図１４（Ｂ）は本実施形態の第１の変形例における折り曲げプレス加工工程後のステータを構成する平板の説明図。 図１５（Ａ）、図１５（Ｂ）は本実施形態の第２の変形例における折り曲げプレス加工工程後のステータを構成する平板の説明図。 図１６（Ａ）、図１６（Ｂ）は本実施形態又はその変形例におけるレゾルバが適用されるシステムの具体的な構成例を示す図。 従来のレゾルバの構成例を示す図。

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また以下で説明される構成のすべてが本発明の課題を解決するために必須の構成要件であるとは限らない。

図１に、本実施形態におけるレゾルバの構成例の機能ブロック図を示す。

本実施形態におけるレゾルバ１０は、回転角度検出器１００と、Ｒ／Ｄ変換器（広義には変換器、変換装置）５００とを含む。回転角度検出器１００は、ステータと、該ステータに対して回転可能に設けられたロータとを含み、１相の励磁信号Ｒ１、Ｒ２により励磁された状態で、ステータに対するロータの回転角度に応じた２相の検出信号Ｓ１〜Ｓ４を出力する。Ｒ／Ｄ変換器５００は、回転角度検出器１００に対する励磁信号Ｒ１、Ｒ２を生成すると共に、回転角度検出器１００からの２相の検出信号Ｓ１〜Ｓ４をデジタル変換したデジタル信号を生成し、シリアルクロックＳＣＫに同期して該デジタル信号に対応したシリアルデータを出力する。このシリアルデータが、回転角度検出器１００によって検出された回転角度に対応した制御処理に供される。

図２に、図１の回転角度検出器１００の構成例の分解斜視図を示す。図２において、図１と同一部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。なお、図２では、ステータ巻線等の配線の図示を省略すると共に、ステータとロータとを分解して示している。また、図２では、回転角度検出器１００が、８個のステータティースを有し、１相励磁２相出力型のレゾルバを例に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
図３に、図２のステータの分解斜視図を示す。図３において、図２と同一部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。

回転角度検出器１００は、ステータ（固定子）２００と、ロータ（回転子）３００とを含む。回転角度検出器１００は、いわゆるインナーロータ型の角度検出装置である。即ち、ステータ２００の内側にロータ３００が設けられ、ステータ２００がロータ３００の外周側（外径側）の側面と対向した状態で、ロータ３００の回転角度に応じて、ステータ２００に設けられたステータ巻線を構成する検出巻線からの信号が変化するようになっている。

ステータ２００は、磁性材料からなる環（リング）状の平板２５０を用いて構成され、この平板２５０に複数のステータティースが設けられている。これらのステータティースは、平板２５０の平板面に対して交差するように設けられている。図２では、ステータ２００は、折り曲げ加工等により平板面に対して同一面側に略垂直に起こされた８個のステータティース（突極部）２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃ、２１０ｄ、２１０ｅ、２１０ｆ、２１０ｇ、２１０ｈを有する。ステータティース２１０ａ〜２１０ｈは、プレス加工により予め平板２５０に形成された後に、折り曲げプレス加工（広義には折り曲げ加工）により、平板２５０の面に対して略垂直となるように起こされている。これらのステータティースは、環状の平板２５０の内側（内径側）の縁部に形成され、各ステータティースの面のうち少なくともロータ３００と対向する面は平面ではなく、ロータ３００の回転軸の方向に沿って見たときに、環状の平板２５０の内径側に位置する点を中心とする円弧の一部となるように形成されている。

また、ステータ２００には、平板２５０に装着可能に構成された環状の絶縁キャップ４００が装着される。絶縁キャップ４００には、ステータ２００のステータティース２１０ａ〜２１０ｈの位置に合わせて設けられた複数のボビン４１０ａ、４１０ｂ、４１０ｃ、４１０ｄ、４１０ｅ、４１０ｆ、４１０ｇ、４１０ｈが一体に形成されている。各ボビンは、挿入孔（ステータティース挿入孔）を有し、当該ボビンに対応するステータティースが該挿入孔に挿入されると共に、その外側にステータ巻線が巻回される。複数のボビン４１０ａ〜４１０ｈを構成する各ボビンの挿入孔の向きは、ロータ３００の回転軸の向きである。

図４に、ボビン４１０ａに挿入されるステータティース２１０ａの説明図を示す。図４において、図２又は図３と同一部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。図４は、挿入孔を通り、ロータ３００の回転軸を中心とした所与の円周方向のボビン４１０ａ（ステータティース２１０ａ）の断面構造を模式的に表す。図４は、ボビン４１０ａ及びステータティース２１０ａの断面図を表すが、ボビン４１０ｂ〜４１０ｈやこれらに挿入されるステータティース２１０ｂ〜２１０ｈも同様の構造を有している。

ボビン４１０ａの挿入孔に、平板２５０に対して起こされたステータティース２１０ａが挿入される。また、図２又は図３では図示を省略しているが、ボビン４１０ａの外側にはステータ巻線４２０ａが巻回される。

そして、本実施形態では、ロータ３００（の外周側の側面）と対向するステータティース２１０ａの面の形状（外形輪郭線の形状）が、平板面からステータティース２１０ａの先端部まで、平板面と平行で、かつ、ロータ３００の回転軸を中心とした円周方向Ｄ１の幅が一定である矩形形状を有している。ここで、方向Ｄ１は、ロータ３００の回転方向ということができる。即ち、図４において、平板面におけるステータティース２１０ａの方向Ｄ１の幅ｄ１と、ステータ巻線４２０ａが巻回されるボビン４１０ａの挿入孔の高さ位置における方向Ｄ１の幅ｄ２と、ステータティース２１０ａの先端部の方向Ｄ１の幅ｄ３とが一致している形状を有している。このような形状を有することで、ステータティース２１０ａには多くの磁束が通ることになり、検出信号の出力レベルが上がり、回転角度検出器１００の変圧比を上げることができるようになる。

図５に、本実施形態における絶縁キャップ４００の斜視図を示す。図５において、図２又は図３と同一部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。

絶縁キャップ４００は、複数のボビン４１０ａ〜４１０ｈが有する挿入孔の向きが、ロータ３００の回転軸の向きと一致している。そのため、ステータ２００に絶縁キャップ４００を装着する際に、平板２５０の上方から装着することができる上に、ステータ２００の内側の狭い空間で各ボビンにステータ巻線を巻回させる必要がなくなる。従って、本実施形態によれば、絶縁キャップ４００の取り付け工程が簡素化される上に、別工程において、予め絶縁キャップ４００を形成しておくことが可能となる。これにより、回転角度検出器１００の生産効率の向上やコストダウンを図ることが可能となる。

また絶縁キャップ４００に設けられる複数のボビン４１０ａ〜４１０ｈを構成する各ボビンには、ステータ巻線の位置ずれを防止する位置ずれ防止手段として、つば部が設けられており、つば部によってボビンに凹部が形成されるようにし、この凹部においてステータ巻線の位置がずれないようになっている。つば部は、ボビン４１０ａ〜４１０ｈのそれぞれに設けられてもよいし、ボビン４１０ａ〜４１０ｈの一部にのみ設けられていてもよい。このような位置ずれ防止手段を設けることにより、磁束の均一化を図ることができるようになり、信頼性を向上させることができるようになる。

更に、絶縁キャップ４００には、Ｒ／Ｄ変換器５００が搭載される。

Ｒ／Ｄ変換器５００は、複数のボビン４１０ａ〜４１０ｈを構成するいずれかのボビンの外側に巻回されるステータ巻線と電気的に接続される。Ｒ／Ｄ変換器５００は、複数のボビン４１０ａ〜４１０ｈを構成するいずれかのボビンの外側に巻回されるステータ巻線に励磁信号を供給すると共に、複数のボビン４１０ａ〜４１０ｈを構成するいずれかのボビンの外側に巻回されるステータ巻線からの検出信号をデジタル信号に変換する。

更に、絶縁キャップ４００は、Ｒ／Ｄ変換器５００の外部端子と電気的に接続される端子ピンが設けられるコネクタ部４５０を含み、複数のボビン４１０ａ〜４１０ｈとコネクタ部４５０とが一体に形成される。このコネクタ部４５０には、端子ピン挿入孔４６１、４６２が設けられており、端子ピン挿入孔４６１、４６２には、Ｒ／Ｄ変換器５００の外部端子と電気的に接続される導電材からなる端子ピン４７１、４７２がそれぞれ挿入される。Ｒ／Ｄ変換器５００には、端子ピン４７１を介して外部からシリアルクロックＳＣＫが印加され、端子ピン４７２を介して外部に検出信号としてのシリアルデータを出力する。

図６に、図５のコネクタ部４５０の拡大平面図の一例を示す。図６において、図５と同一部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。

コネクタ部には、端子ピン挿入孔４６１、４６２が設けられると共に、Ｒ／Ｄ変換器５００（より具体的には、Ｒ／Ｄ変換器５００と回路素子）の搭載領域が設けられる。この際、Ｒ／Ｄ変換器５００の搭載領域の周囲の少なくとも一部に、シールド領域４９０が設けられることが望ましい。このシールド領域４９０は、導電性材料の薄膜等によって形成される。このようなシールド領域４９０を設けることで、Ｒ／Ｄ変換器５００とステータ巻線との間の電磁気的な影響をできるだけ少なくすることができる。

従来では、この種のＲ／Ｄ変換器を回転角度検出器の外部に設けていたため、Ｒ／Ｄ変換器と回転角度検出器とを接続するリード線が長くなり、このリード線を介して励磁信号や検出信号のやり取りを行うことで、ノイズが混入する可能性が高い状況にあった。これに対して、上記のように、回転角度検出器１００（レゾルバ１０、或いは絶縁キャップ４０）にＲ／Ｄ変換器５００を搭載するようにしたので、回転角度検出器１００とＲ／Ｄ変換器５００とを接続するリード線を省略でき、対ノイズ性能を向上させることができる。また、回転角度検出器１００の空き空間を有効利用できるため、これまでのＲ／Ｄ変換器５００の配置空間を省略してレゾルバ１０が占有する空間を小さくできるようになる。

また、ステータ巻線と電気的に接続される端子ピンが設けられるコネクタ部を、複数のボビンと共に一体に形成するようにしたので、ステータ巻線を確実に固定させて、信頼性を向上させることができるようになる。

更に、絶縁キャップ４００は、複数の渡りピン（突起部）４８０ａ、４８０ｂ、４８０ｃ、４８０ｄ、４８０ｅ、４８０ｆ、４８０ｇを含み、複数のボビン４１０ａ〜４１０ｈ、コネクタ部４５０及び複数の渡りピン４８０ａ〜４８０ｇが一体に形成されている。複数の渡りピン４８０ａ〜４８０ｇを構成する各渡りピンは、２つのボビンの間において、環状の絶縁キャップ４００の所与の円周上に形成されている。なお、ボビン４１０ａ、４１０ｈの間には、渡りピンが形成されていない。各渡りピンは、２つのボビンの間に設けられた円柱状の形状を有し、一方のボビンの外側に巻回されるステータ巻線と電気的に接続される導線が、渡りピンにおいて張力を持たせた状態で掛けられて、他方のボビンの外側に巻回されるステータ巻線と電気的に接続される。これにより、２つのボビンの距離が長くなっても共振し難くなる上に、ステータ巻線の巻き数を半ターン単位で調整できるようになる。ここで、導線に張力を持たせ易くし、且つその状態をできるだけ長く維持させるために、渡りピンは、ロータ３００の回転軸の向きと同じ向きの部分を有することが望ましい。

即ち、絶縁キャップ４００は、複数のボビンを構成する第１のボビン及び第２のボビンの間に設けられた渡りピンを含むことができる。更に、この渡りピンは、ロータ３００の回転軸の向きと同じ向きの巻線経由部を含み、第１のボビンの外側に巻回される第１のステータ巻線と第２のボビンの外側に巻回される第２のステータ巻線とを電気的に接続する導線が、巻線経由部において張力を持たせた状態で掛けられる。なお、巻線経由部は、ロータ３００の回転軸の向きと同じ向きであるものに限定されない。

更にまた、絶縁キャップ４００は、ステータ２００（ステータ２００の平板２５０）の縁部に係止する１又は複数の係止部を含み、これらの係止部によりステータ２００に装着可能に構成されている。

図７に、図５の絶縁キャップ４００を裏面から見た斜視図を示す。図７において、図５と同一部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。

絶縁キャップ４００は、コネクタ部４５０を平板２５０に固定するための係止部４５２、４５４と、複数のボビンが形成される固定部を平板２５０の内径側の縁部に固定するための係止部４７０ａ、４７０ｂ、４７０ｃ、４７０ｄ、４７０ｅ、４７０ｆ、４７０ｇを含む。これらの係止部は、絶縁キャップ４００が平板２５０に取り付けられた際に、突起した部分が平板２５０の縁部に係止するようになっており、いわゆる爪構造によって係止部の機能が実現されている。

図８に、本実施形態における係止部の説明図を示す。図８は、平板２５０の縁部に係止する係止部４５２の断面構造の一例を表すが、他の係止部も同様である。

絶縁キャップ４００のコネクタ部４５０が、平板２５０の第１の面ＰＬ１側から装着されて係止部４５２が平板２５０の第２の面ＰＬ２側に突出した際、係止部４５２が平板２５０の縁部の第２の面ＰＬ２側で係止するようになっている。絶縁キャップ４００が有するすべての係止部は、図８と同様に、平板２５０に係止するようになっている。その結果、本実施形態では、ステータ２００の平板２５０の内径側の縁部に、絶縁キャップ４００の係止部４７０ａ〜４７０ｇが係止することで、ステータ２００の平板２５０に絶縁キャップ４００が装着される。

このような絶縁キャップ４００をステータ２００の平板２５０に装着することにより、ステータ２００とステータ巻線とが電気的に絶縁される。これにより、ステータ巻線により構成されるコイルの絶縁破壊を防止できる。このような絶縁キャップ４００は、ＰＢＴ（Poly-butylene-terephtalate：ポリブチレンテレフタレート）又はＰＰＴ（Polypropylene terephtalate：ポリプロピレンテレフタレート）等の絶縁性の樹脂（絶縁材）を用いた射出成型により形成される。

ロータ３００は、磁性材料からなり、ステータ２００に対して回転自在に設けられている。より具体的には、ロータ３００は、ロータ３００の回転軸回りの回転によりステータ２００の各ステータティースとの間のギャップパーミアンスが変化するようにステータ２００に対して回転可能に設けられる。例えば、ロータ３００の軸倍角が「３」であり、所与の半径の円周線を基準に、該円周線の１周につき、平面視において外径側の外形輪郭線を３周期で変化する形状を有している。そして、平板２５０に対して起こされたステータティースの内側（内径側、内周側）の面と対向するロータ３００の外周側の面が、ロータ３００の１回転につき３周期でギャップパーミアンスが変化するようになっている。

次に、ロータ３００の回転によって検出巻線から出力される検出信号を取り出すためのステータ巻線について説明する。ステータ巻線は、励磁巻線と検出巻線とから構成され、励磁巻線により励磁した状態で、ステータ２００に対するロータ３００の回転により、検出巻線の信号が変化する。

図９（Ａ）、図９（Ｂ）に、ステータ２００のステータティースに設けられるステータ巻線の説明図を示す。図９（Ａ）は、ステータ巻線を構成する励磁巻線の説明図を表す。図９（Ｂ）は、ステータ巻線を構成する検出巻線の説明図を表す。図９（Ａ）、図９（Ｂ）は、図２のロータ３００の回転軸方向に回転角度検出器１００を見た平面図であり、図２と同一部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。図９（Ａ）では、励磁巻線の巻き方向を模式的に示し、図９（Ｂ）では、検出巻線の巻き方向を模式的に示す。実際には、各ボビンのステータ巻線を電気的に接続する場合、各ステータ巻線間を接続する導線は、その間に形成された渡りピンを経由させる。

励磁巻線は、図９（Ａ）に示すように、隣接するステータティースの巻線方向が互いに反対方向となるように設けられる。各ステータティースに設けられる励磁巻線は、例えばコイル巻線とすることができる。このような励磁巻線と電気的に接続される端子Ｒ１、Ｒ２間に、励磁信号が与えられる。端子Ｒ１、Ｒ２は、Ｒ／Ｄ変換器５００の外部端子と電気的に接続される。

また、図９（Ｂ）に示すように、２相の検出信号を得るために、検出巻線は２組の巻線部材からなる。２相の検出信号の第１相（例えばＳＩＮ相）の検出信号を得るための検出巻線は、例えばステータティース２１０ａから反時計回りにステータティース２１０ｇまで、１つおきに各ステータティースに巻回される。一方、２相の検出信号の第２相（例えばＣＯＳ相）の検出信号を得るための検出用の巻線部材は、例えばステータティース２１０ｂから反時計回りにステータティース２１０ｈまで、１つおきに各ステータティースに巻回される。第１相の検出信号は、端子Ｓ１、Ｓ３間の信号として検出され、第２相の検出信号は、端子Ｓ２、Ｓ４間の信号として検出される。各ステータティースに設けられる検出巻線は、例えばコイル巻線とすることができる。端子Ｓ１〜Ｓ４は、Ｒ／Ｄ変換器５００の外部端子と電気的に接続される。

このように、ステータティース２１０ａ、２１０ｃ、２１０ｅ、２１０ｇが挿入孔に挿入されるボビン４１０ａ、４１０ｃ、４１０ｅ、４１０ｇのそれぞれの外側には、励磁巻線及び第１相（ＳＩＮ相）の検出巻線が巻回される。ステータティース２１０ｂ、２１０ｄ、２１０ｆ、２１０ｈが挿入孔に挿入されるボビン４１０ｂ、４１０ｄ、４１０ｆ、４１０ｈのそれぞれの外側には、励磁巻線及び第２相（ＣＯＳ相）の検出巻線が巻回される。

なお、本実施形態では、励磁巻線の巻き方向は、図９（Ａ）に示す方向に限定されるものではない。また、本実施形態では、検出巻線の巻き方向は、図９（Ｂ）に示す方向に限定されるものではない。

以上のような構成を有する回転角度検出器１００では、ステータ２００に対するロータ３００の回転によって、次のような磁気回路が形成される。

図１０に、図２の回転角度検出器１００の上面図を表す。図１０は、図２のロータ３００の回転軸方向に回転角度検出器１００を見た平面図であり、図２又は図３と同一部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。なお、図１０では、説明の便宜上、絶縁キャップ４００の図示を省略すると共に、ステータ２００に対してロータ３００が回転状態のときのある時刻における磁束の向きを模式的に示している。また、図１０において、巻線磁芯としての各ステータティースを通る磁束の向きを模式的に示している。

絶縁キャップ４００を介してステータ２００のステータティースにステータ巻線が設けられており、ロータ３００が回転すると、ロータ３００を介して隣接するステータティース間で磁気回路が形成される。本実施形態では、図１０に示すように、隣接するステータティースを通る磁束の向きが反対方向となるようにステータ巻線が設けられているため、ロータ３００の回転によって、各ステータティースとの間のギャップパーミアンスの変化に応じて、各ステータティースに巻回されるステータ巻線に発生する電流もまた変化し、例えば検出巻線に発生する電流波形を正弦波状にすることができる。

以上のような構成を有する回転角度検出器１００において、磁性材料からなるステータ２００の平板２５０の材質は、積層電磁鋼板よりも、普通鋼であるＳＰＣＣ（１枚の鋼板）又は機械構造用炭素鋼であるＳ４５ＣやＳ１０Ｃ（１枚の鋼板）であることが望ましい。ＳＰＣＣ（Steel Plate Cold Commercial）は、ＪＩＳ Ｇ３１４１に規定される冷間圧延鋼板及び鋼帯である。Ｓ４５Ｃは、ＪＩＳ Ｇ ４０５１で規定される機械構造用炭素鋼鋼材で、０．４５％程度の炭素を含有している。Ｓ１０Ｃは、ＪＩＳ Ｇ ４０５１で規定される機械構造用炭素鋼鋼材で、０．１０％程度の炭素を含有している。

これにより、材料費として高価である上に折り曲げプレス加工による曲げに弱く、曲げによる加工精度や信頼性を維持できにくい積層電磁鋼板を採用する場合に比べて、ＳＰＣＣやＳ４５ＣやＳ１０Ｃを採用することで、低コストで、曲げによる加工精度や信頼性を維持できるようになる。

図１０に示されるように形成された磁気回路によって出力される検出信号は、例えば次のような構成のＲ／Ｄ変換器５００によってデジタル信号に変換される。

図１１に、本実施形態におけるＲ／Ｄ変換器５００の機能ブロック図の一例を示す。

Ｒ／Ｄ変換器５００は、差動増幅器ＤＩＦ１、ＤＩＦ２、乗算器ＭＵＬ１〜ＭＵＬ３、加算器ＡＤＤ１、ループフィルタ５０２、バイポーラＶＣＯ（Voltage Controlled Oscillator)５０４、アップダウンカウンタ５０６、読み出し専用メモリ（Read Only Memory）５０８、デジタルアナログ変換器ＤＡＣ１、ＤＡＣ２、出力処理回路５１０、信号発生回路５１２を含む。

信号発生回路５１２は、励磁信号Ｒ１、Ｒ２を生成し、回転角度検出器１００に対する励磁信号Ｅ_{Ｒ１−Ｒ２}を出力する。次式において、Ｖ_Ｅは振幅電圧であり、ω_０は周波数、ｔは時間である。

このような励磁信号で例示された状態で、回転角度検出器１００は、回転角度θ（ｔ）に応じた２相の出力信号を出力する。２相の出力信号のうち出力信号Ｓ１、Ｓ３の差分Ｅ_{Ｓ１−Ｓ３}は、次式のように表される。また、２相の出力信号のうち出力信号Ｓ２、Ｓ４の差分Ｅ_{Ｓ２−Ｓ４}は、次式のように表される。次式において、Ｋは変圧比である。

差動増幅器ＤＩＦ１は、回転角度検出器１００からの第１相の出力信号Ｓ１、Ｓ３の差分を増幅し、増幅後の信号Ｅ_{Ｓ１−Ｓ３}を出力する。差動増幅器ＤＩＦ２は、回転角度検出器１００からの第２相の出力信号Ｓ２、Ｓ４の差分を増幅し、増幅後の信号Ｅ_{Ｓ２−Ｓ４}を出力する。

ＲＯＭ５０８には、任意の角度φ（ｔ）に対応するｓｉｎ信号及びｃｏｓ信号のデジタル値が格納されており、デジタルアナログ変換器ＤＡＣ１は、角度φ（ｔ）に対応するｓｉｎ信号のアナログ値を出力し、デジタルアナログ変換器ＤＡＣ２は、角度φ（ｔ）に対応するｃｏｓ信号のアナログ値を出力する。従って、乗算器ＭＵＬ１、ＭＵＬ２は、それぞれ次式のような信号Ｖ１、Ｖ２を出力する。

そして、加算器ＡＤＤ１は、乗算器ＭＵＬ１、ＭＵＬ２により生成された信号Ｖ１、Ｖ２を用いて、信号Ｖ３（＝Ｖ１−Ｖ２）を生成する。その結果、加算器ＡＤＤ１は、次式のような信号Ｖ３を出力する。次式において、「ｓｉｎω_０ｔ」を「−ｃｏｓ（ω_０ｔ＋π／２）」に変換している。

次に、信号Ｖ３は、乗算器ＭＵＬ３を用いて同期検波を行う。同期検波は、信号発生回路５１２によって生成されたｃｏｓ（ω_０ｔ＋π／２）を信号Ｖ３に乗算することで得られる信号Ｖ４を生成する。信号Ｖ４は、次式のように表される。

ループフィルタ５０２は、信号Ｖ４の高周波成分をカットした信号Ｖ５を出力する。これにより、信号Ｖ５は、上式においてｃｏｓ項が高周波成分としてカットされた結果、次式のようになる。

バイポーラＶＣＯ５０４は、ループフィルタ５０２の出力信号である信号Ｖ５の絶対値に比例した周波数を有するパルス信号と、信号Ｖ５の極性に対応した極性信号を出力する。アップダウンカウンタ５０６は、バイポーラＶＣＯ５０４からの極性信号が正極性を示しているときパルス信号のアクティブ期間にアップカウントを行い、バイポーラＶＣＯ５０４からの極性信号が負極性を示しているときパルス信号のアクティブ期間にダウンカウントを行う。このアップダウンカウンタ５０６のカウント値は、角度φ（ｔ）のデジタル値となる。

上述のようにＲＯＭ５０８は、角度φ（ｔ）に応じたｓｉｎ信号のデジタル値とｃｏｓ信号のデジタル値を出力する。このように角度φ（ｔ）がθ（ｔ）に応じて変化することを利用して、出力処理回路５１０は、角度φ（ｔ）のデジタル値（デジタル信号）をシリアルクロックＳＣＫに同期したシリアルデータとして出力する。

以上のように、Ｒ／Ｄ変換器５００の出力値であるシリアルデータに基づいて、後段の処理回路は回転角度検出器１００の回転角度に応じた処理を行うことができる。

本実施形態によれば、回転角度検出器１００とＲ／Ｄ変換器５００とを一体化する構成を採用したので、回転角度検出器１００の回転角度θに応じた２相の出力信号がノイズ等の影響を大幅に削減することができる。これにより、従来ではレゾルバからの信号を受け取るＲ／Ｄ変換器に必須となるインピーダンス整合のための付加回路を不要にすることができる。

次に、本実施形態におけるレゾルバ１０の製造方法について説明する。

図１２に、本実施形態におけるレゾルバ１０の製造方法の一例のフロー図を表す。
図１３に、折り曲げプレス加工前の本実施形態におけるステータ２００を構成する平板２５０の斜視図を示す。図１３において、図２又は図３と同一部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。

本実施形態におけるレゾルバ１０を製造するために、まず、ステータ形状加工工程においてステータ２００の形状を加工した（ステップＳ１０）後に、折り曲げプレス加工工程（折り曲げ工程）において、平板状のステータ２００のステータティースを折り曲げて、複数のステータティースが平板面に対して起こされる（ステップＳ１２）。その結果、図３に示すように、平板２５０に対してステータティース２１０ａ〜２１０ｈが起こされる。

即ち、ステップＳ１０のステータ形状加工工程では、ステップＳ１２の折り曲げプレス加工を行うために、図１３に示すように、プレス加工により、普通鋼であるＳＰＣＣ、機械構造用炭素鋼であるＳ４５Ｃ又はＳ１０Ｃを材質とする環状の磁性材料からなる平板の内径側の縁部にステータティースが形成されて、ステータ２００の形状が形成される。このとき、図４で説明したように、ステータティース２１０ａ〜２１０ｈの各ステータティースがロータ３００（の外周側の側面）と対向する面の形状が矩形形状となるように平板２５０が形成される。

そして、ステップＳ１２では、図３に示すように、折り曲げプレス加工により、ステップＳ１０において形成された複数のステータティースを起こすように加工される。この結果、ステータティース２１０ａ〜２１０ｈは、ステータ２００の平板面に対してほぼ垂直となるように起こされる。

続いて、絶縁キャップ取り付け工程として、図５に示す絶縁キャップ４００を、そのボビンに設けられた挿入孔に、ステップＳ１２で起こされたステータティースを挿入して、平板２５０に取り付ける（ステップＳ１４）。このとき、絶縁キャップ４００に設けられた１又は複数の係止部により、平板２５０に係止することで取り付けられる。

その後、巻線部材取り付け工程として、ステップＳ１２で起こされたステータティース２１０ａ〜２１０ｈの各ステータティースを巻線磁芯として、各ステータティースの外側にステータ巻線が設けられる（ステップＳ１６）。こうして起こされたステータティースのそれぞれの周囲に、励磁用の励磁巻線及び検出用の検出巻線が設けられる。なお、ボビンにステータ巻線を取り付けた絶縁キャップ４００を、平板２５０に装着するようにしてもよい。

次に、別工程で、ロータ３００がプレス加工により形成される。本実施形態では、ロータ３００は、環状の平板であるが、平面視において外径側の外形輪郭線が３周期で変化する形状を有している。そして、ロータ取り付け工程として、ロータ３００が、ステータ２００に対して回転自在となるように、ステータ２００の内径側に設けられる（ステップＳ１８）。より具体的には、ロータ取り付け工程において、ロータ３００は、ロータ３００の回転軸回りの回転によりロータ３００の外側の側面とステータ２００の各ステータティースとの間のギャップパーミアンスが変化するようにステータ２００に対して回転可能に設けられる。以上のように、本実施形態におけるレゾルバ１０が製造される。

なお、Ｒ／Ｄ変換器５００は、ステップＳ１４に先立って、又はステップＳ１４以降のステップにおいて、絶縁キャップ４００に搭載することができる。

以上説明したように、本実施形態によれば、検出精度をより向上させ、低コストで、部品点数が少ないレゾルバ１０を製造できるようになる。

〔第１の変形例〕
なお、本実施形態においては、ロータ３００と対向するステータティースの面の形状が矩形形状であるものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。

図１４（Ａ）、図１４（Ｂ）に、本実施形態の第１の変形例における折り曲げプレス加工工程後のステータを構成する平板の説明図を示す。図１４（Ａ）は、第１の変形例における折り曲げプレス加工工程後のステータを構成する平板の斜視図の一例を表す。図１４（Ｂ）は、図１４（Ａ）のステータティース７１０ａとこのステータティース７１０ａが挿入されるボビン４１０ａの断面構造を模式的に表す。図１４（Ａ）、図１４（Ｂ）において、図３又は図４と同一部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。

図１４（Ａ）に示す平板７５０が図３に示す平板２５０と異なる点は、平板７５０に設けられたステータティース７１０ａ〜７１０ｈの形状である。第１の変形例におけるステータティース７１０ａ〜７１０ｈの形状は、台形の形状を有している。

即ち、第１の変形例では、図１４（Ｂ）に示すように、ロータ３００（の外周側の側面）と対向するステータティース７１０ａの面の形状（外形輪郭線の形状）が、平板面に近いほど、平板面と平行で、かつ、ロータ３００の回転軸を中心とした円周方向Ｄ１の幅が広くなる形状を有している。例えば、図１４（Ｂ）において、平板面におけるステータティース７１０ａの方向Ｄ１の幅ｆ１、ステータ巻線４２０ａが巻回されるボビン４１０ａの挿入孔の高さ位置における方向Ｄ１の幅ｆ２、ステータティース７１０ａの先端部の方向Ｄ１の幅ｆ３について、ｆ１＞ｆ２＞ｆ３の関係を有する。

なお、図１４（Ｂ）において、ステータティース７１０ａの形状は、いわゆる対称台形であることが望ましく、ｆ１＝ｆ３＋ｅ１＋ｅ２とすると、ｅ１＝ｅ２であることが望ましい。

このような形状を有することで、本実施形態のように変圧比を向上させることができる。また、このような形状を有することで、ステータティースの幅をある程度広くできるため、検出信号のレベルが上がり変圧比を向上させることができる。また、ステータティースの幅が狭いほど検出信号から高調波成分を除去できることに着目し、ある程度の変圧比を保ちつつ、検出信号から高調波成分を除去でき、ロータの外径形状だけで除去できない高調波成分をステータの形状により除去することが可能となる。この結果、検出精度をより一層向上させることができるようになる。

図１４（Ａ）、図１４（Ｂ）に示す平板７５０は、図２又は図３の平板２５０に代えて回転角度検出器１００又はレゾルバ１０に適用することができ、ステータティース７１０ａ〜７１０ｈは、絶縁キャップ４００のボビン４１０ａ〜４１０ｈの挿入孔にそれぞれ挿入されることになる。

〔第２の変形例〕
第１の変形例では、図１４（Ｂ）に示すように、ロータ３００と対向するステータティース７１０ａの面の形状（外形輪郭線の形状）が、平板面に近いほど、平板面と平行で、かつ、ロータ３００の回転軸を中心とした円周方向Ｄ１の幅が広くなる形状を有していたが、本発明はこれに限定されるものではない。

図１５（Ａ）、図１５（Ｂ）に、本実施形態の第２の変形例における折り曲げプレス加工工程後のステータを構成する平板の説明図を示す。図１５（Ａ）は、第２の変形例における折り曲げプレス加工工程後のステータを構成する平板の斜視図の一例を表す。図１５（Ｂ）は、図１５（Ａ）のステータティース８１０ａとこのステータティース８１０ａが挿入されるボビン４１０ａの断面構造を模式的に表す。図１５（Ａ）、図１５（Ｂ）において、図３又は図４と同一部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。

図１５（Ａ）に示す平板８５０が図３に示す平板２５０と異なる点は、平板８５０に設けられたステータティース８１０ａ〜８１０ｈの形状である。第２の変形例におけるステータティース８１０ａ〜８１０ｈの形状は、挿入孔の高さ位置から、いわゆる対称台形の形状を有している。

即ち、第２の変形例では、図１５（Ｂ）に示すように、ロータ３００（の外周側の側面）と対向するステータティース８１０ａの面の形状（外形輪郭線の形状）が、平板面から挿入孔の高さまで、平板面と平行で、かつ、ロータ３００の回転軸を中心とした円周方向Ｄ１の幅が一定であり、前記挿入孔の高さから先端部に向かうほど平板面と平行な方向Ｄ１の幅が狭くなる形状を有している。例えば、図１５（Ｂ）において、平板面におけるステータティース８１０ａの方向Ｄ１の幅ｇ１、ステータ巻線４２０ａが巻回されるボビン４１０ａの挿入孔の高さ位置における方向Ｄ１の幅ｇ２、ステータティース８１０ａの先端部の方向Ｄ１の幅ｇ３について、ｇ１＝ｇ２＞ｇ３の関係を有する。

なお、図１５（Ｂ）において、ステータティース８１０ａの形状は、ｇ１＝ｇ２＝ｇ３＋ｈ１＋ｈ２とすると、ｈ１＝ｈ２であることが望ましい。

このような形状を有することで、本実施形態のように変圧比を向上させることができる一方、高調波成分を減少させることができコギングを現象さえる効果が得られるようになる。しかも、第１の変形例と比較して変圧比を向上させることができるようになる。

図１５（Ａ）、図１５（Ｂ）に示す平板８５０は、図２又は図３の平板２５０に代えて回転角度検出器１００又はレゾルバ１０に適用することができ、ステータティース８１０ａ〜８１０ｈは、絶縁キャップ４００のボビン４１０ａ〜４１０ｈの挿入孔にそれぞれ挿入されることになる。

〔具体的なシステム構成例〕
本実施形態におけるレゾルバ又は本実施形態の第１又は第２の変形例が適用されたレゾルバは、例えば、車載用のモーター又は発電機の角度検出器として搭載されたり、産業機器用のモーター又は発電機の角度検出器として搭載されたりする。以下では、このような角度検出器として上記の実施形態又はその変形例におけるレゾルバが適用される角度検出システムの具体的な構成例について説明する。

図１６（Ａ）、図１６（Ｂ）に、本実施形態又はその変形例におけるレゾルバが適用されるシステムの具体的な構成例を示す。図１６（Ａ）は、ハイブリッド車両のモーター及び発電機の回転位置を検出するハイブリッドエンジンシステムの構成例を表す。図１６（Ｂ）は、車両の操舵装置におけるステアリング操作を補助する電動式のパワーステアリングシステムの構成例を表す。

図１６（Ａ）に示すハイブリッドエンジンシステム１２００は、エンジン１２１０、モーター１２２０、発電機１２３０、バッテリー１２４０、インバーター装置１２５０、動力分配装置１２６０、ディファレンシャルギヤ１２７０及び駆動輪１２８０、１２９０を有し、図示しない制御システムによって制御される。エンジン１２１０は、ガソリンエンジンであり、クランク軸１２１２を回転駆動する。モーター１２２０及び発電機１２３０には、インバーター装置１２５０を介してバッテリー１２４０が接続されており、バッテリー１２４０からの電力供給を受けて駆動軸１２２２を回転駆動する。一方、発電機１２３０は、回転軸１２３２の回転により発生させた起電力をインバーター装置１２５０を介してバッテリー１２４０に充電することができる。動力分配装置１２６０には、クランク軸１２１２、駆動軸１２２２及び回転軸１２３２が機械的に結合されている。動力分配装置１２６０は、これら３軸のうちの２軸の動力に応じて残りの１軸の回転数、トルクが決される特性を有し、例えばクランク軸１２１２の動力を、回転軸１２３２に出力する動力やモーター１２２０との間でやり取りされる動力に分配する。

動力分配装置１２６０からの動力が伝達され、駆動軸１２２２に結合される動力伝達ギヤ１２７２は、ディファレンシャルギヤ１２７０に結合されており、動力伝達ギヤ１２７２からの動力は、駆動軸１２８２を介して駆動輪１２８０、１２９０に伝達される。

このようなハイブリッドエンジンシステム１２００において、モーター１２２０の駆動軸１２２２にロータが取り付けられるレゾルバ１２０２と、発電機１２３０の回転軸１２３２にロータが取り付けられるレゾルバ１２０４とが設けられる。レゾルバ１２０２は、モーター１２２０の駆動軸１２２２の回転位置（回転角度）を検出し、その検出結果を図示しない制御システムに出力する。レゾルバ１２０４は、発電機１２３０の回転軸１２３２の回転位置（回転角度）を検出し、その検出結果を図示しない制御システムに出力する。図示しない制御システムは、レゾルバ１２０２、１２０４からの検出結果に基づいて、例えばエンジン１２１０の回転角加速度を決定してエンジン１２１０を制御する。

レゾルバ１２０２、１２０４の少なくとも１つは、上記の実施形態又はその変形例におけるレゾルバが採用される。

これによって、例えばハイブリッド車両が低速時及び停止時には、エンジン１２１０を停止し、バッテリー１２４０、インバーター装置１２５０及びモーター１２２０により駆動輪１２８０、１２９０に動力を伝達させ、それ以外ではエンジン１２１０及びモーター１２２０の両方で駆動輪１２８０、１２９０に動力を伝達させることができる。そして、減速時や制御時には、駆動輪が１２８０、１２９０の駆動によって発電機１２３０の回転軸を回転させて制動エネルギーを電力に変換して、インバーター装置１２５０を介してバッテリー１２４０に充電させる。

なお、ハイブリッドエンジンシステム１２００の構成は、図１６（Ａ）に示す構成に限定されるものではなく、本実施形態又はその変形例におけるレゾルバは種々の構成のハイブリッドエンジンシステムに適用できる。

図１６（Ｂ）に示す電動式パワーステアリングシステム１３００は、ステアリングホイール１３１０、ステアリング軸１３２０、ジョイント１３３０、ピニオン軸１３４０、操舵軸１３５０、モーター１３６０を有する。ステアリング軸１３２０の先端に固定されたステアリングホイール１３１０を回転させると、ジョイント１３３０を介してピニオン軸１３４０を回転させる。ピニオン軸１３４０の回転力は、操舵軸１３５０の軸線方向の往復動に変換され、図示しない操舵輪の転蛇角を変化させる。この操舵軸１３５０にはモーター１３６０が同軸状に結合されており、ステアリングホイール１３１０の回転による操舵軸１３５０の往復動を補助するようにモーター１３６０が駆動力を与えるようになっている。

このような電動式パワーステアリングシステム１３００において、モーター１３６０の駆動軸にロータが取り付けられるレゾルバ１３７０が設けられる。レゾルバ１３７０は、モーター１３６０の駆動軸の回転位置（回転角度）を検出し、その検出結果を図示しない制御システムに出力する。図示しない制御システムは、レゾルバ１３７０からの検出結果に基づいて、例えばステアリングホイール１３１０の回転方向を検出し、その方向の回転力を補助するようにモーター１３６０を制御する。

レゾルバ１３７０は、本実施形態又はその変形例におけるレゾルバが採用される。

なお、電動式パワーステアリングシステム１３００の構成は、図１６（Ｂ）に示す構成に限定されるものではなく、本実施形態又はその変形例におけるレゾルバは種々の構成の電動式パワーステアリングシステムに適用できる。

また、本実施形態又はその変形例におけるレゾルバは、上記のシステムに適用されるものに限定されず、産業機器やその他の種々のシステムに適用できることは言うまでもない。

以上、本発明に係るレゾルバを本実施形態又はその変形例に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において実施することが可能であり、例えば、次のような変形も可能である。

（１）本実施形態又はその変形例では、本発明に係るレゾルバが、１相励磁２相出力型であるものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。本実施形態又はその変形例におけるレゾルバが、励磁信号が１相以外の相を有する信号であったり、検出信号が２相以外の相を有する信号であったりしてもよい。

（２）本実施形態又はその変形例では、磁性材料からなるステータの材質が普通鋼や機械構造用炭素鋼鋼材であるものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。

（３）本実施形態又はその変形例では、ステータが８個のステータティースを有するものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ステータが有するステータティースが、１０個、１２個又は１４個であってもよい。

（４）本実施形態又はその変形例では、いわゆるインナーロータ型の角度検出装置としてのレゾルバを例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、本発明に係るレゾルバが、いわゆるアウターロータ型であってもよい。この場合、ステータティースの外側（外径側、外周側）の面と対向するロータの内周側の面が、ロータの１回転につき３周期でギャップパーミアンスが変化する。

（５）本実施形態又はその変形例では、軸倍角「３」のロータを例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば軸倍角「５」のロータであってもよい。この場合、環状の平板であるロータの形状が、所与の半径の円周線を基準に、該円周線の１周につき、平面視において外径側の外形輪郭線を５周期で変化する形状とするようにしてもよい。即ち、ロータは、平面視において、平板の内側輪郭線の径が周期的に変化する形状を有する。

（６）本実施形態又はその変形例では、すべての係止部がステータの平板の縁部に係止するものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、少なくとも１つの係止部が、ステータの平板の縁部に係止するものであればよい。

（７）本実施形態又はその変形例では、Ｒ／Ｄ変換器５００がシリアルクロックＳＣＫに同期してシリアルデータを出力するものとして絶縁キャップ４００に２本の端子ピンが設けられる例を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、外部からＲ／Ｄ変換器５００に所与のリクエスト信号が入力され、Ｒ／Ｄ変換器５００が該リクエスト信号に基づいて内部で１２ビット又は１４ビットのシリアルデータをパラレル変換したパラレルデータをラッチし、該パラレルデータを出力するようにしてもよい。この場合、絶縁キャップ４００には、上記の２本の端子ピンの他に、１３本又は１５本の端子ピン（リクエスト信号とパラレルデータ用）が追加されることになる。

１０…レゾルバ、 １００…回転角度検出器、 ２００…ステータ、
２１０ａ〜２１０ｈ，７１０ａ〜７１０ｈ，８１０ａ〜８１０ｈ…ステータティース、
２５０，７５０，８５０…平板、 ３００…ロータ、 ４００…絶縁キャップ、
４１０ａ〜４１０ｈ…ボビン、 ４２０ａ…ステータ巻線、 ４５０…コネクタ部、
４５２，４５４，４７０ａ〜４７０ｇ…係止部、 ４６１，４６２…端子ピン挿入孔、
４７１，４７２…端子ピン、 ４８０ａ〜４８０ｇ…渡りピン、
４９０…シールド領域、 ５００…Ｒ／Ｄ変換器、 ５０２…ループフィルタ、
５０４…バイポーラＶＣＯ、 ５０６…アップダウンカウンタ、 ５０８…ＲＯＭ、
５１０…出力処理回路、 ５１２…信号発生回路、
１２００…ハイブリッドエンジンシステム、 １２１０…エンジン、
１２１２…クランク軸、 １２２０，１３６０…モーター、
１２２２，１２８２…駆動軸、 １２３０…発電機、 １２３２…回転軸、
１２４０…バッテリー、 １２５０…インバーター装置、 １２６０…動力分配装置、
１２７０…ディファレンシャルギヤ、 １２７２…動力伝達ギヤ、
１２８０，１２９０…駆動輪、 １３００…電動式パワーステアリングシステム、
１３１０…ステアリングホイール、 １３２０…ステアリング軸、
１３３０…ジョイント、 １３４０…ピニオン軸、 １３５０…操舵軸、ＡＤＤ１…加算器、 ＤＡＣ１，ＤＡＣ２…デジタルアナログ変換器、
ＤＩＦ１，ＤＩＦ２…差動増幅器、 ＭＵＬ１，ＭＵＬ２，ＭＵＬ３…乗算器

Claims (9)

1. 磁性材料からなり、環状の平板面に対して複数のステータティースが交差するように設けられたステータと、
   前記複数のステータティースの各ステータティースの外側に巻回される複数のステータ巻線と、
   磁性材料からなり、所与の回転軸回りの回転により前記各ステータティースとの間のギャップパーミアンスが変化するように前記ステータに対して回転可能に設けられたロータと、
   前記ロータの回転に応じて変化する前記複数のステータ巻線の検出信号をデジタル信号に変換する変換器と、
   それぞれが前記各ステータティースが挿入される挿入孔を有すると共にその外側にステータ巻線が巻回される複数のボビンが設けられた絶縁キャップとを含み、
   前記複数のステータ巻線の各ステータ巻線が、
   前記複数のボビンの各ボビンの外側に巻回され、
   前記変換器が、
   前記絶縁キャップに搭載されていることを特徴とするレゾルバ。
2. 請求項１において、
   前記複数のボビンが、一体に形成され、
   各ボビンの挿入孔の向きが、
   前記ロータの回転軸の向きであることを特徴とするレゾルバ。
3. 請求項１又は２において、
   前記絶縁キャップは、
   前記変換器の搭載領域の周囲の少なくとも一部に、シールド領域が設けられることを特徴とするレゾルバ。
4. 請求項１乃至３のいずれかにおいて、
   前記絶縁キャップが、
   前記平板の縁部に係止する１又は複数の係止部を含むことを特徴とするレゾルバ。
5. 請求項１乃至４のいずれかにおいて、
   前記ロータは、
   平面視において、前記平板の外側輪郭線又は前記平板の内側輪郭線の径が周期的に変化する形状を有することを特徴とするレゾルバ。
6. 磁性材料からなり、環状の平板面に対して複数のステータティースが交差するように設けられたステータと、
   前記複数のステータティースの各ステータティースの外側に巻回される複数のステータ巻線と、
   磁性材料からなり、所与の回転軸回りの回転により前記各ステータティースとの間のギャップパーミアンスが変化するように前記ステータに対して回転可能に設けられたロータと、
   前記ロータの回転に応じて変化する前記複数のステータ巻線の検出信号をデジタル信号に変換する変換器とを含み、
   前記変換器が、
   前記ステータに搭載され、
   前記ロータと対向する前記各ステータティースの面の形状が、
   前記平板に近いほど、前記ロータの回転方向の幅が広くなる形状を有していることを特徴とするレゾルバ。
7. 磁性材料からなり、環状の平板面に対して複数のステータティースが交差するように設けられたステータと、
   前記複数のステータティースの各ステータティースの外側に巻回される複数のステータ巻線と、
   磁性材料からなり、所与の回転軸回りの回転により前記各ステータティースとの間のギャップパーミアンスが変化するように前記ステータに対して回転可能に設けられたロータと、
   前記ロータの回転に応じて変化する前記複数のステータ巻線の検出信号をデジタル信号に変換する変換器とを含み、
   前記変換器が、
   前記ステータに搭載され、
   前記ロータと対向する前記各ステータティースの面の形状が、
   対称台形であることを特徴とするレゾルバ。
8. 請求項１乃至５のいずれかにおいて、
   前記ロータと対向する前記各ステータティースの面の形状が、
   前記平板面から前記挿入孔の高さまで前記ロータの回転方向の幅が一定であり、前記挿入孔の高さから先端部に向かうほど前記ロータの回転方向の幅が狭くなる形状を有していることを特徴とするレゾルバ。
9. 請求項１乃至８のいずれかにおいて、
   前記ステータの材質は、普通鋼であるＳＰＣＣ、機械構造用炭素鋼であるＳ４５Ｃ又はＳ１０Ｃであることを特徴とするレゾルバ。

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